CRC-Karten-Workshop mit Augmented Reality

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Kurzzusammenfassung:

Konkret wird diese neue Herangehens­weise für die Vermittlung von Techniken konzipiert, um Verantwortlichkeiten und Beziehungen eines UML (Unified Modeling Language)-Klassendiagramms im Rah­men eines CRC-Karten Workshops erarbeiten zu können. Das Visualisie­ren und Verifizieren im Workshop am „Runden Tisch“ oder mit HIlfe des SMART Boards mit einer Gruppe von Studierenden soll de­ren Fach- und Methodenkompetenz sowie neben analytischen Fähig­keiten und Beurteilungsvermögen zahlreiche überfachliche Kompetenzen fördern. Aktivitäts- und Handlungs­kompetenz, z. B. ergebnisorientiertes Handeln, Gestaltungswille und Entscheidungs-fähigkeit scheinen bei der Klassenmodellierung eine wichtige Rolle zu spielen. Speziell für die Phase der Anforderungsermittlung, die im Curriculum zum Software Engineering im Bereich des Requirements Engineering verankert ist, wird ein Konzept zum Einsatz von Augmented Rea­lity in Kombination mit einem SMART Board als innovatives Lehr- und Lern­mittel erstellt.

Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können die Technik der CRC-Karten (Class-Responsibility-Collaboration) beschreiben und verstehen.
  • Die Studierenden können die Beziehungen und Verantwortlichkeiten von Klassen anhand eines Rollenspiels er­kennen und verstehen.
  • Die Studierenden verwenden dabei die CRC-Karten durch eine Smart­phone-App, die auf dem vorhandenen Konzept basiert.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Informationsaneignung
  • Transfer & Anwendung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Das Prinzip des CRC-Karten-Workshops ist es, für Studierende anhand eines mit CRC-Karten ausgestalteten Rollenspiels die Verantwortlichkeiten einer Klasse und ihrer Beziehungen erlebbar zu machen. (siehe hierzu Müller-Amthor et.al., 2013). Dabei werden sowohl fachliche als auch zahlreiche überfachliche Kompetenzen eines Requirements Engineer gefördert. Die Evaluation durch Fragebogen erweis, dass der Erkenntnisgewinn hoch eingeschätzt wurde.

Sozialform(en):

Kleingruppenarbeit
5-12 Personen

Anzahl der Lernenden:

ab 5 Personen

Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen gute Kenntnisse in Objektorientierter Analyse. Lernende benötigen je nach Aufgabentyp Vorkenntnisse im Bereich Programmieren zu Klassen, Attributen und Methoden.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum mit Carre-Tischen je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer bzw. Smart-Board

Ablauf

Einführung (ca. 15 Min.):

Die Studierenden der Kleingruppe werden im Workshop jeweils einer Rolle zugeordnet. Ein Use Case bzw. ein Aktivitätsdiagramm dient den Studierenden dazu, zu überblicken, welche Rollen, wie und wann miteinander in Beziehung treten. Das vorgestellte Szenario soll in der jeweiligen Rolle „nachgespielt“ werden. Die Studierenden kommunizieren in Methoden ihrer zugeordneten Klassen-Rolle bzw. geben Attribute preis, wenn diese von anderen Rollenträgern angefragt werden. Generelle Fragen (organisatorisch etc.) können zuvor geklärt werden.

Interaction (ca. 2 x 20 Min.):

    • Übersicht: Die Studierenden erhalten ein Szenario in Form eines Use Case, dessen beteiligte Klassen mit jeweiligen Attribute und Methoden erarbeitet werden sollen. 
    • Zunächst sollen die Studierenden anhand der erhaltenen CRC-Karte eine Klasse im Sinne der Objektorientierung erfassen, die Beziehungen und Verantwortlichkeiten von Klassen anhand eines Rollenspiels er­kennen und verstehen lernen.
    • Dazu erhält jeder Workshop-Teilnehmer eine CRC-Karte (siehe Abbildung in Material) mit einem Klassennamen (<Class Name>).
    • Der /Die CRC-Karten-Inhaber/-in redet ab diesem Zeitpunkt nur in Methoden. „Was kann die Klasse?“ bzw. „Was tut die Klasse?“ sind die leitenden Fragen. 
    • Anhand eines aus­gewählten Szenarios sollen die zu seiner CRC-Karte notwendigen Verantwortlichkeiten (Responsibilities) und Kollaborateure (Collaboration) durch gezielte Fragen an die anderen Teilnehmer herausgefunden werden.
    • Die Studierenden beschreiben ihre CRC-Karte mit den Ergebnissen und stellt diese nach der 1. Runde einzeln vor.
    • Feedback: Der/Die Dozierende fragt zunächst die eingesetzten Beobachter und dann die Studierenden, was sie von den einzelnen Lösungen halten. Diese werden kurz besprochen. Der/Die Dozierende gibt ein kurzes Feedback dazu.
    • Eine weitere, erneute Wiederholungsrunde beginnt unter Einbezug der veränderten oder verbesserten Absprachen.

Abschluss (15 Min.):

Die Lehrperson zeigt die gute und vollständige Lösung von den Studierenden oder eine eigene. Die spätere Wiedereinsetzbarkeit der Ergebnisse bei der Modellierung eines Klassendiagramms wird geklärt. Dazu können weiterführende Fragen geklärt werden.

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Beispiel Anwendungsfall – Beschreibung „Buch ausleihen„

Kurzbeschreibung: 
Kunde möchte Buch aus der Bibliothek leihen.
Akteure:
Kunde, Bibliothekar, Drucker/Scanner, Verwaltungssystem
Auslöser:
Kunde legt ausgewähltes Buch zur Ausleihe vor.
Ergebnisse:
Was wurde dem Akteur zurückgegeben?
  –>Kunde erhält Buch und Leihschein
Eingehende Daten:
Alle Daten, die während der Abfolge des Use case entgegengenommen werden (z.B. Benutzereingaben)
Vorbedingungen: (opt.) In welchem Zustand befindet sich das System, bevor der Use case eintritt?
–>System ist gestartet, Benutzer (Kunde, Bibliothekar) ist registriert und angemeldet, Ausleihfunktion steht zur Verfügung. Buch ist ausleihbar
–>Buch- und Kundendaten werden per Scanner erfasst.
Nachbedingungen: (opt.) In welchem Zustand befindet sich das System nach erfolgreicher Abarbeitung des Use case?
–>Leihschein ist für Kunde und für Buch gespeichert.
Buch hat Status entliehen.
Essenzielle Schritte: Kern des Anwendungsfalls.
Einzelne Ablaufschritte, gegliedert in Einzelpunkte.
Offene Punkte: Alles, was nicht sofort geklärt werden kann.

Materialien:

und Unterlagen zum Workshop

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Use Case mit geeignetem Szenario. Vorbereiten der leeren CRC-Karten und einer gefüllten CRC-Karte mit Lösungsvorschlag, in welchem die Attribute und Methoden ordentlich und präzise dokumentiert sind.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gesammelt, aufbereitet und gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 90 Minuten

Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), es unterstützt das Begreifen und Verstehen einer Klasse, die Kommunikation und Interaktion zwischen den Studierenden.

Grenzen und Schwächen:

Vergleichsweise zeitaufwändige Vorbereitung.
Bei erstelltem und vervielfältigtem Einsatzmaterial entsteht nur geringer laufender Aufwand

Sonstige Hinweise:

Das Verfahren analog mit Karten oder digital mit Smartphone-App kann bislang nicht hybrid eingesetzt werden.

Literatur und weiterführende Hinweise

Müller-Amthor, M.; Baumgärtner, A.; Hagel, G.; Gegner, T. (2013): Kompetenzorientiertes Lehren und Lernen von Requirements Engineering – Anforderungsanalyse unter Verwendung innovativer Lehr- und Lernmittel. In: Embedded Software Engineering Kongress ESE-Kongress 2013, Sindelfingen, S. 521-532.